據(jù)西班牙《趣味》月刊網(wǎng)站10月26日報道,美國加州理工學(xué)院的科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上發(fā)布了一項新研究的進展,用只有三個原子厚的特殊材料為可見光無線通信技術(shù)(Li-Fi)打開了大門。
報道稱,要理解這項研究,首先要記住光以波的形式存在,而且具有被稱為偏振的特性,該特性描述的是波振動的方向。想象一下您身處于一艘在海洋中漂浮的船上:海浪A會發(fā)生垂直偏振,這意味著當(dāng)海浪從船底經(jīng)過時,它們會上升和下降。光波具有同樣的表現(xiàn),只是這些波能夠以任何角度偏振。假如一艘船可以在光波上行駛,它可能會前后左右地搖晃,或斜著搖晃,甚至是螺旋著搖晃。
偏振可能很有用,因為利用它便能夠以特定方式控制光。例如,計算器屏幕通過使光偏振并在一些區(qū)域進行阻擋就能顯示出可讀的數(shù)字。那些偏振光被阻擋的區(qū)域看起來很暗,而光線未被阻擋的區(qū)域看起來是亮的。
應(yīng)用物理和材料科學(xué)教授哈里·阿特沃特和研究合著者們描述了他們?nèi)绾问褂萌龑恿自觼碇圃煲环N可調(diào)整頻率、精確且極薄的用于使光偏振的材料。
報道指出,該材料由所謂的黑磷制成。黑磷在許多方面與石墨或石墨烯相似,但是石墨烯層非常平,而黑磷層是有棱紋的,其質(zhì)地就像燈芯絨褲子或瓦楞紙板。
阿特沃特說,這種晶體結(jié)構(gòu)使黑磷具有各向異性較強的光學(xué)特性?!案飨虍愋砸馕吨S角度而變化,”他解釋說,“在像石墨烯這樣的材料中,無論偏振角度如何,光都會被同等程度地吸收和反射。黑磷在這方面是非常不同的?!?/p>
然而,許多材料都可以使光偏振,而這種能力本身并不是特別有用。阿特沃特說,黑磷的特殊之處在于它也是一種半導(dǎo)體。黑磷制成的結(jié)構(gòu)可以在被施加電信號時控制光的偏振。
阿特沃特表示,該技術(shù)還可以為無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(Wi-Fi)的替代品打開大門,研究人員將其稱為Li-Fi。